高桥湾水电站厂房设计

娄黎丽

(台州市人民水利水电工程有限公司，浙江 台州 318000)



高桥湾水电站厂房设计

娄黎丽

(台州市人民水利水电工程有限公司，浙江 台州 318000)

1 设计依据

1.1 建筑物级别及洪水标准

高桥湾水利枢纽工程位于安徽省霍山县城北侧，淮河支流东淠河干流上，枢纽工程挡水后可拦蓄水量1 190万 m3，形成水面面积340万 m2。水电站位于枢纽工程右岸的主河槽中，为河床式低水头径流式电站，主要建筑物由拦污闸、水电站厂房及变电站等组成。水电站设计装机容量5 700 kW，安装3台1 900 kW的轴伸贯流式水轮发电机组，设计引用流量142.1 m3/s。水电站厂房为挡水建筑物的一部分，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇。

1.2 设计基本资料

1.2.1 特征水位及流量

根据规划，水电站特征水位如下所示(见表1)。

表1 水电站特征水位

1.2.2 地基特性及设计参数

根据工程地质勘察报告，厂址处强～弱风化砂砾岩上承载力标准值fk为300～500 kPa，底板和岩基之间摩擦系数取0.60。

根据回填土料的物理力学指标，本工程墙后填土湿重度取19.0 kN/m3，饱和重度取20.0 kN/m3，浮重度取10.0 kN/m3，内摩擦角取30°；底板和砂砾石之间摩擦系数取0.40。

1.2.3 地震设防烈度

本工程区域地震基本烈度为7度，工程按照7度设防。

在医学超声波图像中图像分割有助于图像的定位、定量分析、定性研究，图像分割与后续的分析和处理工作有着密切关系。正确的分割是从超声图像中为临床应用，目的是能够准确提取与诊疗相关联的消息同时也是临床中进行定量分析和通过计算机对临床辅助操作中进行每一个时刻的监测、对信息进行精准分析的十分重要的环节。到目前为止，自动或半自动化方面超声图像与CT、MRI之间仍有很大的差异性，但是超声成像因为有独特的无损性、能够随时的都进行检测以及低于平常的价钱，并且在定量分析、实时监控以及医治规划等方面都有很大的发展能力，因此超声图像的分割在近年来越来越被人们所关注。

1.2.4 规定的安全系数及允许的应力

根据《水电站设计规范》(SL 266—2001)，厂房抗浮稳定安全系数如下所示(见表2)。同时，还应满足在各种荷载情况下的基底平均压应力均应不大于地基容许承载力；基底压应力的最大值与最小值之比在基本组合下不大于2.0，在特殊组合下不大于2.5。

表2 厂房稳定安全系数

注：厂房特殊组合Ⅰ系指机组检修下的情况；特殊组合Ⅱ系指地震情况下的情况。

2 厂房布置

厂房设计上、下游水头差为4.9 m，水电站单机引用流量47.37 m3/s，发电尾水位60.40 m。根据机组吸出高度的要求，机组安装高程为59.00 m，相应进水口底板高程56.375 m。根据轴伸贯流式机组流道结构布置，流道下游底板高程较低，其尾水管出口高程为51.75 m，因此，厂房进、出口高程差别较大。厂房建基面位于(3)层砾砂夹卵石和(5)层砾砂岩层上，为满足基础防渗要求，并提高地基承载力，减小不均匀沉降，将厂房基础建基面统一开挖至砾砂岩层，超挖部分采用混凝土埋块石予以回填。

2.1 拦污闸布置

拦污闸设在距离进水口15 m处，每孔净宽5 m，顺水流向长度5.0 m，钢筋混凝土结构，闸底板高程59.0 m，厚1.0 m，前部齿墙深1.5 m，中墩厚0.8 m，边墩厚0.6 m，清污平台高程66.0 m，闸墩前端设1道角度为70°的拦污栅，设计过栅流速0.69 m/s。

2.2 主厂房布置

主厂房平面尺寸35.65 m×33.15 m(垂水流向宽×顺水流向长)，地面以上高度12.00 m。在满足机电设备布置、安装、运行和检修的前提下，布置中尽量压缩厂房尺寸，以减小行车梁跨度。机组间距10.00 m，行车跨度22.50 m。为满足厂房内通风、散热和采光的要求，并使厂区内、外交通方便，确定主厂房运行层地面高程为67.00 m；运行层设悬挑平台与安装间连接，行车采用桥式启重机。由于厂房跨度较大，屋盖拟采用轻钢屋面，主厂房地面以下58.18 m为主机层，布置机组机电设备。为满足水轮机安装及检修要求，设置机坑高程55.60 m。集水井设在左机组左侧，尺寸6.81 m×2.05 m(长×宽)，井底高程52.60 m，设检修排水泵，满足机组检修排水及厂内渗漏排水。

根据河床式电站布置要求，在厂房进水口处设事故闸门，进水口采用竖向喇叭口，长4.90 m。事故闸门距流道口上游2.75 m，孔口尺寸5.25 m×5.25 m(宽×高)。进水口检修平台高程为67.00 m，顺水流向长4.9 m，上部设排架及启闭机房，启闭平台高程73.70 m。

根据机组检修要求，厂房尾水出口处设检修闸门，孔口尺寸5.80 m×4.35 m(宽×高)，尾水平台高程为61.00 m，顺水流向长3.3 m，检修闸门采用卷扬机启闭，启闭平台高程67.00 m。

主厂房运行层与主机间均布置贯穿全厂的直线水平交通。主厂房运行层右端上游侧设1道楼梯，联系运行层与主机间上、下交通；主机间与机坑设3道楼梯，作为下机坑通道。

2.3 安装间及副厂房布置

安装间与副厂房合并布置，结合厂房结构布置及进厂要求，副厂房布置于主厂房右侧，顺水流方向长24.5 m、宽12 m，底面高程58.18 m；与发电机层平，计4层，其中地面以上两层，安装间布置在地面以上一层；楼梯设在下游侧，以联系主、副厂房上下层交通。

地面以下负二层设有空压机室及水泵室，高程58.18 m，层高4.2 m。

地面以下负一层设有高低压开关室及工具间，高程62.38 m，层高4.62 m。

2.4 引水渠布置

为保证水流条件，减少水头损失，进水渠渠底以1∶5坡度从56.00 m渐变到59.00 m，宽度从35 m渐变到58 m。渠底设C15钢筋混凝土护底0.4 m。进水渠右侧根据高桥湾总体规划采用1∶2的混凝土预制块护坡，左侧与充排水泵房之间设C20钢筋混凝土导流墙，墙顶高程66.00 m。

2.5 尾水渠布置

厂房尾水出口底板高程51.75 m，宽35.65 m。考虑尾水渠与下游河槽平顺连接，尾水渠末端需抬高至57.50 m。为避免尾水壅高，依据地形条件，尾水渠左侧边墙以8°扩散，左侧挡土墙采用埋石混凝土衡重式挡土墙，挡土墙高度为5～11.25 m，设置C20素混凝土底板，厚0.5 m，前趾悬挑0.5 m，顶宽0.5 m，上段背坡1∶0.4，上墙高4 m，台宽1～4 m，下段反坡1∶0.25，高1～7.25 m，迎水面直立，墙顶高程62.50 m。

右侧边墙为导水墙，根据挡土高度采用埋石混凝土衡重式挡土墙，挡土墙高度为9～14.75 m，设置C20素混凝土底板，厚0.5 m，前趾悬挑0.5 m，顶宽0.5 m，上段背坡1∶0.5，上墙高4.7 m，台宽1.5～4.7 m，下段反坡1∶0.25，迎水坡直立，墙顶高程66.00 m。尾水渠末端设拦沙坎，坎顶高程58.00 m，坎后设12.00 m长混凝土护底与下游河槽顺接，护底厚0.40 m。

3 结 语

高桥湾水电站厂房为河床式厂房，作为挡水建筑物的一部分，需考虑防洪及厂房整体稳定性的要求。在工程设计中，采用了基础锚杆来提高厂房的整体稳定性系数。

本工程采用轴伸贯流式水轮发电机组，这种类型的机组取消了平面上180°拐弯的蜗壳，轴线沿顺水流方向水平布置，发电机和水轮机在同一个平面上，增加了厂房的长度。在厂房的设计中，将安装间与副厂房结合起来布置在主厂房的右侧，上部采用钢结构屋面，可减少厂房的尺寸和施工难度。

■

责任编辑 吴 昊

2014-11-04

娄黎丽(1987-)，女，助理工程师，主要从事水利水电工程管理工作。E_mail：79720355@qq.com